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【特辑】“灯塔工厂”的启示:制造业的“轻量化”生产方法论
时间:2024-04-01 15:10       来源:文|本刊编辑部


制造发展需由点到面,共同拥抱数智化潮流。灯塔工厂被誉为“世界上最先进的工厂”,代表当今全球制造业领域智能制造和数字化最高水平。此次我们特别策划了“灯塔工厂”的系列报道选题,通过分析这些头部制造业案例希冀为读者提供一些智能制造的新视角。

 

“灯塔工厂”是全球先进制造业领域门槛最高、最具影响力的评选之一,其甄选的工厂代表了当今全球制造业领域智能制造和数字化的先进水平。其中入选的企业,意味着对前沿技术的广泛应用,以及在业务流程、数据与管理系统、工业互联网等方面具备深入创新,形成创新运营模式和绿色可持续发展的全新形态。因此,“灯塔工厂”也成为多数制造企业的发展方向与目标。

 

上期,我们分析了最新一批灯塔工厂的企业名单,并列举了几家品牌企业标杆工厂。在目前已累计的153座灯塔工厂中,出现越来越多不同类型的企业涌入,这些企业又是如何提高自身的自动化、智能化、数字化、柔性化特点的?这里,我们将借助中信泰富特钢、英飞凌、华润建材科技的发展经历,为制造企业挖掘可借鉴的价值。

 

工业制造的标杆案例

 

中信泰富特钢兴澄特钢工厂

 

在最新一批的“灯塔工厂”名单中,中信泰富特钢(全称:中信泰富特钢集团股份有限公司)脱颖而出,入选全球特钢行业首家“灯塔工厂”。从过去的江阴钢厂发展到如今无锡第二家营收超千亿的企业,中信泰富特钢已成为中国特钢行业的领军者。

 

中信泰富特钢是中国中信股份有限公司下属企业,具备年产1,400多万吨特殊钢生产能力,工艺技术和装备具备世界先进水平,是目前全球钢种覆盖面大、涵盖品种全、产品类别多的精品特殊钢生产基地。近年来,中信泰富特钢依据行业政策指引,结合自身多品种小批量、工艺流程复杂、产品技术含量高等特点,高度重视新技术的创新应用与企业数字化转型工作,不断提速高端化、智能化、绿色化发展。

 

此次中信泰富特钢下设江阴兴澄特种钢铁有限公司(全文简称:兴澄特钢)获评“灯塔工厂”。该工厂部署了40多个第四次工业革命技术先进用例,包括大数据分析支持的制造工艺定制设计、多模态仿真实现高炉“黑箱透明化”、智能闭环控制持续提升炼钢产品质量、AI赋能的轧钢工序高效制造、高阶分析驱动的能源优化等,形成高效、“双碳”、智慧的新制造模式。

 

具体而言,兴澄特钢围绕性能预测模型对质量要求进行数字仿真拟合,研发周期提速了56%;通过模拟工艺参数对质量的影响,推动产品的疲劳寿命提升241%;通过数字化技术,提高了柔性化、敏捷化生产能力实现了高定制,最小订单起订量降低了97.8%,定制化订单数量提升35.3%,不合格产品率降低了47.3%;降低了能耗,综合节能效率达25%~40%,实现“高定制、高品质、高效能、可持续”的有机统一。

 

值得一提的是,在推动节能降耗、可持续发展方面,兴澄特钢以数字制造、柔性制造、智慧制造推动了制造模式转变;同时建立数字能源集中管控平台,全流程管控能源生产、输送、使用,实现碳排放全流程追溯与智能化分析。其负责人曾公开表示“中信泰富特钢将以兴澄特钢为起点,持续构建‘云-边-端’体系,开放企业上下游产业链,进一步深化数智化转型,构建完整的产业链生态圈。”

 

英飞凌新加坡工厂

 

此前,本刊曾在东南亚考察团活动中有幸参访过英飞凌位于新加坡的灯塔工厂。英飞凌是全球功率系统和物联网领域的半导体领导者,前身是西门子集团的半导体部门。2023财年英飞凌的营收为163.09亿欧元(约为1,280.81亿元人民币),全球员工人数约为56,200人。

 

半导体大厂英飞凌在新加坡开展业务已经有约50年历史,自2017年起,该企业连续五年累计投资约5.25亿元人民币,旨在将位于新加坡的生产基地改造为智能工厂提升生产效率和产能。此举使新加坡成为该企业全球生产网络中的一个重要节点,除了制造业和研发,该企业还利用新加坡作为区域物流枢纽的优势,来管理企业在此的供应链。据了解,其在新加坡的亚太区域总部约为其全球营收做出50%的贡献。

 

英飞凌认为半导体行业对于解决时代的能源挑战和塑造数字化转型至关重要,积极推动自身的低碳化、数字化发展。其新加坡工厂通过数字化骨干和人员培养,在制造工厂和供应链网络中应用数据、高级分析和自动化技术,从而降低了30%的直接劳动力成本,提高了15%的资本效率。在其智能企业项目中,英飞凌融汇了多种元素,其中包括机器人、自动化、实时全球生产网络和端到端数字集成等。例如在作业现场应用AUTOSTORE货到人解决方案。英飞凌除了通过智能物联网设备和系统解决方案释放数字化潜力,构建智能未来,还将绿色高效能源贯穿整个电力行业产业链,以携手合作伙伴减排增效。

 

华润建材科技田阳工厂

 

在新一批“灯塔工厂”名单中,除了诞生全球特钢行业首家“灯塔工厂”之外,还出现了全球建材行业首座“灯塔工厂”,即华润建材科技田阳工厂。

 

华润建材科技控股有限公司(全文简称:华润建材科技),是央企华润集团旗下香港上市公司,是华南地区颇具规模及竞争力的水泥、熟料和混凝土生产商。业务聚焦基础建材(水泥、骨料)、结构建材(混凝土、装配式建筑)、功能建材(人造石材、瓷砖胶、白水泥)和新材料领域。其官网显示最新营业额数据为32,219百万港元(约为29,515.83百万元人民币),19,046人员工。

 

华润建材科技以技术和数据为主题,依托先进的IIOT技术架构、可拓展的垂直行业工业互联网平台、有力的数据分析体系和生态系统,入选《全球灯塔网络年度白皮书》领先案例之一。同时于2018年开始探索智能工厂建设,围绕EHS管理、矿山、生产、质量、设备、发运6大业务领域设计智能制造解决方案,并选择位于广西百色的田阳水泥作为“先试先行”全流程智能工厂试点。田阳工厂利用数字化用例和先进技术推动了人员效率、设备效率、可持续和质量的显著提升,实现二氧化碳排放下降24%,人均水泥产量提升105%,设备非计划停机下降56%,质量稳定性提升25%。

 

此外,华润建材科技还基于建材行业特点,量身定制了“润丰智慧”工业互联网平台,支持不同业务领域数字化用例的快速开发及部署,通过多种算法降低建设及运维成本约30%,提高智能制造场景研发及应用推广效率约50%。

 

探数字化新模式趋势

 

从灯塔工厂的评选结果来看,灯塔工厂的发展趋势与市场的发展变化同频共振,其决策能力再次提升新的战略高度。得益于这种敏锐的洞察力和应变能力,灯塔工厂仍保持自身的先锋性。

 

实际上,灯塔工厂从2019年便开始加入“端到端灯塔工厂”的评选。从单独的生产场所到打通端到端价值链,工厂在数字化运营方面出现了更多的探索。可能多数人将数字化当做工具或媒介,但本刊在大量的现场采访后发现,企业通过实践更多将数字化认为是一种思维方式。现代工业生产流程倡导降本增效,人海战术早已退出历史舞台,利用数字化思维,贯穿安全、环保、生产、技术、设备、采购及销售等整个供应链,可以实现全流程的高效运营。因此,端到端灯塔工厂的最终目的就是利用数字化思维打通全价值链。

 

从“思维”具体落实到“行为”则体现在全链路的技术创新与应用,例如2021年的评选,93%的灯塔工厂皆提高了产量、增加新的营收来源,以及实现规模化发展;2022年到2023年,灯塔工厂更加注重支持劳动力的发展,企业重视“用技术提升人员技能”,而非直接取代。数据统计显示,目前50%的灯塔工厂重视劳动力参与,而非灯塔工厂的数据仅为20%;31%的灯塔工厂设置了转型办公室关心人工决策,在非灯塔工厂中则只有10%。

 

未来,随着工业技术的扩展,我们相信灯塔工厂的应用场景亦将更丰富,涵盖各行各业,不断创新企业的业务与制造模式。

(未完待续……)

END

 


《现代物流》| 127期

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